3SiC12H2(气)+4NH3(气)→si3N4(固)+6Hα(气)+6H2(气)

   反应剂也可用硅烷和氨,或者硅烷和氮,反应温度在200~40O℃之间。如果采AD7892BN-1用N2和siH4作为反应剂,N2∶Sm4之比要高(1oo~1ooo△)以防止形成富硅薄膜,因为在等离子体中N2的分解速度比硅烷的分解速度慢。另外,由sm4、N2制各的薄膜含有较少的氢和较多的氮。由于NH3比N2更容易分解,如果采用NH3和Sm4

作为反应剂,NH3∶SiH4比可以较低(如5~20∶1)。在选用N2和SiH4为反应剂时,薄膜的沉积速率较低,同SiH4―NH3反应制备的薄膜相比,击穿电压比较低,台阶覆盖也比较差。反应式如下:

   3SiH4+4NH3→siH4+12H2|

   PECVD氮化硅的沉积反应式如下:

   SiH4(气)+NH3(或№)→SixNyHz(固)+H2(气)

   PECVD制作的氮化硅的沉积速率和有关参数强烈地依赖于射频功率、气流、反应室压强,以及射频频率、温度等。表2.6是对CVD多晶硅、二氧化硅、PsG、BPsG、氮化硅等有关内容的总结。

常规si3N4薄膜(siH4、N2、NH3)主要用于钝化。此时,膜中氢的含量在⒛%~25%,紫外光(UⅤ,Ultra Ⅵolet)不能透过。氢的存在会加速器件的老化,影响阈值电压漂移。

   对于低氢Si3N4薄膜(没有NH3),膜中氢含量在8%~10%,可以提高器件寿命。但紫外光可透过,沉积速率低,台阶覆盖差。对于低⒐―H的si3N4薄膜,氢的含量在10%~15%,紫外光(UV)能透过,但器件抗老化能力强,沉积速率及台阶覆盖没有常规si邓4好。